Varmeafgivet vs arbejde udført
Vi bruger elektriske, mekaniske eller andre typer systemer til at få gjort noget arbejde. For eksempel bruger vi det elektriske udstyr kaldet 'pære' for at få lys. I en pære omdannes elektrisk energi til lysenergi (eller til elektromagnetiske bølger). Imidlertid omdannes al den elektriske energi, der leveres til en pære, ikke til lys, selvom vi ønsker det. Noget af den elektriske energi omdannes til varme (som vi ikke ønsker), og det er kendt som varmeafledning. Den mængde energi, der faktisk omdannes til lys (dette er en procentdel af den samlede leverede energi) kaldes 'udført arbejde'.
Varme forsvandt
Ethvert dynamisk system (elektrisk, mekanisk eller andet) spreder noget varme på grund af mange årsager såsom friktion, impedans, turbulens osv. Dette er et uønsket, men uundgåeligt fænomen i henhold til termodynamikens love. Vi kan dog minimere mængden af varmeafledning gennem korrekt systemdesign. For eksempel kan 'effektfaktorkorrektion' i elektriske systemer reducere varmeafledningen i større grad.
I tilfælde af en glødepære spredes varmen, når strømmen strømmer gennem glødetråden. Det udsender ikke kun ønskede lysbølger, men også varme. Varmeafledning er lavere i CFL- og LED-pærer sammenlignet med glødepærer. Ifølge begreberne som 'entropi' og 'Carnot-cyklus' i termodynamik er varmeafledning uundgåelig, selvom det kan minimeres.
Arbejde udført
I et system er udført arbejde den energi, der er omdannet til det, vi har brug for. For en pære er det mængden af lysenergi, der udsendes fra den. For en motor er det den roterende deles kinetiske energi. For et fjernsyn er det lys- og lydenergi, der udsendes fra det. Procentdelen af arbejde udført til den samlede leverede energi kaldes 'effektivitet'. Udført arbejde er altid mindre end den samlede leverede energi, da en vis mængde varmeafledning er uundgåelig. Derfor er 100% effektive systemer umulige. Selv et helt mekanisk system vil sprede noget varme på grund af friktion.
Hvad er forskellen mellem varmeafgivet og udført arbejde?
1. Udført arbejde er mængden af energi konverteret til det ønskede output, hvor varmeafledning er den energi, der spildes som varme.
2. Arbejdet, der er udført, er den ønskede del, og varmeafledning er uønsket.
3. Selvom det er uønsket, kan varmeafledning ikke reduceres til nul i henhold til lovene i fysik.
4. Hvis procentdelen af arbejde udført til den samlede leverede energi er højere, er systemet 'højeffektivt', hvor systemet er 'laveffektivt', hvis varmeafledningen er højere.
